51单片机_蜂鸣器

51单片机_蜂鸣器

一、 蜂鸣器介绍

蜂鸣器采用直流电压供电，蜂鸣器广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、骑车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。

主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。

• 压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。多谐振荡器由晶体管或集成电路构成，当接通电源后(1.5V ~ 15V直流工作电压)，多谐振荡器起振，输出1.5~5kHz的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。
• 电磁式蜂鸣器主要由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场，震动膜片在电磁线圈和磁铁的项胡作用下，周期性地震动发声。

总结就是，压电式蜂鸣器想要发声，提供一定频率的脉冲信号；电磁式蜂鸣器想要发声，只需要提供电源即可。

另外，根据蜂鸣器内部是否有振荡电路，又可分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器。

• 有源蜂鸣器内部自带振荡电路，只需提供电源即可发声；
• 无源蜂鸣器内部没有震荡电路，需要提供一个频率的脉冲信号才能发声，频率大小通常在1.5~5kHz。

蜂鸣器原理图如下：默认接VCC，只需要给BEEP震荡频率，蜂鸣器便可发声。

ULN2003：它本质上是一个电流放大器（达林顿晶体管阵列）。单片机只需给它一个微弱的控制信号（几mA），它就能输出高达500mA的电流，可以轻松驱动大功率元件，否则单片机引脚无法直接驱动蜂鸣器。

二、使用独立按键控制蜂鸣器

main.c

#include <REGX52.H>
#include "Delay.h"
#include "Key.h"
#include "Nixie.h"
#include "Buzzer.h"

unsigned char KeyNum;

void main()
{
	Nixie(1,0);
	while(1)
	{
		KeyNum=Key();
		if(KeyNum)
		{
			Buzzer_Time(1000);
			Nixie(1,KeyNum);
		}
	}
}

Delay.c

void Delay(unsigned int xms)
{
	unsigned char i, j;
	while(xms--)
	{
		i = 2;
		j = 239;
		do
		{
			while (--j);
		} while (--i);
	}
}

Delay.h

#ifndef __DELAY_H__
#define __DELAY_H__

void Delay(unsigned int xms);

#endif

Key.c

#include <REGX52.H>
#include "Delay.h"

/**
  * @brief  获取独立按键键码
  * @param  无
  * @retval 按下按键的键码，范围：0~4，无按键按下时返回值为0
  */
unsigned char Key()
{
	unsigned char KeyNumber=0;
	
	if(P3_1==0){Delay(20);while(P3_1==0);Delay(20);KeyNumber=1;}
	if(P3_0==0){Delay(20);while(P3_0==0);Delay(20);KeyNumber=2;}
	if(P3_2==0){Delay(20);while(P3_2==0);Delay(20);KeyNumber=3;}
	if(P3_3==0){Delay(20);while(P3_3==0);Delay(20);KeyNumber=4;}
	
	return KeyNumber;
}

Key.h

#ifndef __KEY_H__
#define __KEY_H__

unsigned char Key();

#endif

Nixie.c

#include <REGX52.H>
#include "Delay.h"

//数码管段码表
unsigned char NixieTable[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F};

/**
  * @brief  数码管显示
  * @param  Location 要显示的位置，范围：1~8
  * @param  Number 要显示的数字，范围：段码表索引范围
  * @retval 无
  */
void Nixie(unsigned char Location,Number)
{
	switch(Location)		//位码输出
	{
		case 1:P2_4=1;P2_3=1;P2_2=1;break;
		case 2:P2_4=1;P2_3=1;P2_2=0;break;
		case 3:P2_4=1;P2_3=0;P2_2=1;break;
		case 4:P2_4=1;P2_3=0;P2_2=0;break;
		case 5:P2_4=0;P2_3=1;P2_2=1;break;
		case 6:P2_4=0;P2_3=1;P2_2=0;break;
		case 7:P2_4=0;P2_3=0;P2_2=1;break;
		case 8:P2_4=0;P2_3=0;P2_2=0;break;
	}
	P0=NixieTable[Number];	//段码输出
//	Delay(1);				//显示一段时间
//	P0=0x00;				//段码清0，消影
}

Nixie.h

#ifndef __NIXIE_H__
#define __NIXIE_H__

void Nixie(unsigned char Location,Number);

#endif

Buzzer.h

#ifndef __BUZZER_H__
#define __BUZZER_H__

void Buzzer_Time(unsigned int ms);

#endif

Buzzer.c

#include <REGX52.H>
#include <INTRINS.H>

//蜂鸣器端口：
sbit Buzzer=P2^5;						// 定义蜂鸣器控制引脚为P2.5

/**
  * @brief  蜂鸣器私有延时函数，延时500us
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void Buzzer_Delay500us()		//@12.000MHz
{
	unsigned char i;

	_nop_();
	i = 247;
	while (--i);
}

/**
  * @brief  蜂鸣器发声
  * @param  ms 发声的时长，范围：0~32767
  * @retval 无
  */
void Buzzer_Time(unsigned int ms)
{
	unsigned int i;
	for(i=0;i<ms*2;i++)				// 循环次数=ms*2，频率为 1kHz
	{
		Buzzer=!Buzzer;					// 翻转P2.5电平
		Buzzer_Delay500us();		// 延时500us
	}
}

工作原理：

1. 频率生成：每次循环执行 Buzzer=!Buzzer 和 Buzzer_Delay500us() 两次，产生一个完整的方法周期为 1000µs (1ms)，对应频率为 1kHz。
2. 时长控制：参数 ms 决定发声时长。循环次数为 ms*2 是因为每两次电平翻转（一次高→低，一次低→高）才形成一个完整周期。
3. 驱动原理：通过不断翻转电平，在P2.5引脚上产生1kHz的方波信号。无源蜂鸣器的内部振动片会随此电信号振动，从而发出1kHz的声音。